Skip to content
WONGCW 網誌
  • 首頁
  • 論壇
  • 微博
  • 壁紙下載
  • 免費圖床
  • 視頻下載
  • 聊天室
  • SEO工具
  • 支援中心
  • 表格製作
  • More
    • 在線名片
    • 網頁搜索
    • 天氣預報
    • 二維碼生成器
    • WordPress 插件及主題下載
  • Search Icon

WONGCW 網誌

記錄生活經驗與點滴

新研發的超導納米線光子檢測器可實現高速量子通信

新研發的超導納米線光子檢測器可實現高速量子通信

2023-01-27 Comments 0 Comment

研究人員已經開發出一種新的探測器,能夠以非常高的速率精確測量單光子。這種新裝置可能有助於使高速量子通信成為現實。量子通信使用單光子水平的光來發送編碼的量子信息,如量子密鑰分配中的加密密鑰。由於物理定律的存在,以這種方式傳輸的數據可以保證安全。以更快的速度發送信息需要一個單光子探測器,它不僅可以快速檢測到光子,還可以精確測量它們的到達時間。

PEACOQ-Detector-2048x1638.webp

在Optica出版集團的高影響力研究雜誌《Optica》上,由美國宇航局噴氣推進實驗室的Matthew D. Shaw領導的研究人員描述並展示了他們用於測量光子到達時間的新探測器,他們稱之為PEACOQ(用於計算光量子的性能增強陣列)探測器。

“我們的新探測器是由矽芯片上的32個氮化鈮超導納米線組成的,它可以實現高精度的高計數率,”研究小組成員、博士後學者Ioana Craiciu說。”該探測器的設計考慮到了量子通信,因為這是一個一直受限於現有探測器性能的技術領域。”

Matthew-Shaw-With-PEACOQ-Detector-1536x1024.webp

研究小組負責人Matthew Shaw檢查了安裝在低溫箱內的PEACOQ探測器,以便進行測試

該探測器是作為美國宇航局項目的一部分而開發的,該項目旨在實現空間到地面的量子通信新技術,從而在未來實現跨洲際距離的量子信息共享。這項工作建立在為美國宇航局深空光通信項目開發的技術基礎上,該項目將首次展示來自行星際空間的自由空間光通信。

Craiciu說:”目前還沒有另一個探測器能夠以同樣的時間分辨率如此快速地計算單光子。我們知道這個探測器將對量子通信有用,但我們也希望它能實現我們尚未考慮的其他應用。”

更快的量子通信

加快量子通信傳輸速率需要在接收端有一個探測器,它可以進行快速測量,並表現出較短的死機時間,這樣它就可以與到達的高速率光子抗衡。探測器還必須精確測量光子的到達時間。

Craiciu說:”儘管有一些探測器可以高精度地測量光子的到達時間,但當光子快速連續到達時,它們很難跟上,可能會錯過一些光子,或者把它們的到達時間弄錯,我們設計的PEACOQ探測器可以精確測量單個光子的到達時間,即使它們正以很高的速度撞擊探測器。它也是高效的,它不會錯過許多光子。”

PEACOQ探測器是由厚度僅為7.5納米的納米線製成的,或比人的頭髮薄約1萬倍。在非常冷的溫度下操作它–大約1開爾文,或-458°F–使納米線變得超導,這意味著它們沒有電阻。在超導條件下,任何擊中一根導線的光子都有很大機會被該導線吸收。任何被吸收的光子都會產生一個熱點,以一種可檢測的方式增加電線的電阻。一台計算機和一個時數轉換器被用來記錄電阻變化的時間,從而記錄一個光子到達探測器的時間。

當探測器測量一個光子時,它輸出一個電脈衝,而時間-數字轉換器非常精確地測量這個電脈衝的到達時間,其分辨率低於100皮秒,或比彈指一揮間快7000萬倍。新開發的一種新的時間-數字轉換器可以用這種時間分辨率同時測量多達128個通道,這很重要,因為探測器需要32個通道。

為了展示新的探測器,研究人員通過將其安裝在一個低溫箱中將其冷卻到1開爾文。他們使用了一個定制的測試裝置,將光送入低溫箱到檢測器,並使用一連串的電子裝置將檢測器的輸出信號從低溫箱中傳輸出來,將其放大並記錄。由於有32根納米線,研究人員不得不使用32套每個組件,包括32根電纜和32個每種類型的放大器。

前所未有的計數能力

“我們對檢測器的工作情況非常滿意,”Craiciu說。”它能夠測量光子的速率是我們所見過的最高的。它需要一個複雜的設置,因為32個納米線中的每一個都要單獨讀出,但對於你真正需要以高速度和高精度測量光子的應用來說,它是值得麻煩的。”

通常情況下,正在傳輸的量子信息被設置為一個時鐘,每條信息被編碼為一個光子,並在一個刻度上發送。能多精確地測量光子到達接收器的時間,決定了抵達距離能有多近而不出錯,因此它決定了能多快地發送信息。新的檢測器使得以最先進的10GHz的時鐘頻率進行量子通信變得切實可行。

研究人員仍在努力對PEACOQ探測器進行改進,目前該探測器的效率約為80%–這意味著有20%的光子撞上探測器後沒有被測量。他們還計劃建造一個可用於量子通信實驗的便攜式接收器裝置。它將包含幾個PEACOQ探測器以及光學器件、讀出電子器件和一個低溫恆溫器。

分享此文:

  • 分享到 Twitter(在新視窗中開啟)
  • 按一下以分享至 Facebook(在新視窗中開啟)
  • 分享到 WhatsApp(在新視窗中開啟)
  • 按一下以分享到 Telegram(在新視窗中開啟)
  • 分享到 Pinterest(在新視窗中開啟)
  • 分享到 Reddit(在新視窗中開啟)
  • 按一下即可分享至 Skype(在新視窗中開啟)
  • 按一下即可以電子郵件傳送連結給朋友(在新視窗中開啟)
  • 點這裡列印(在新視窗中開啟)

相關


網絡資訊

Post navigation

PREVIOUS
阿姆斯特丹市將自行車停放在地下甚至是在水下
NEXT
研究人員正設法釋放海藻養殖在食品、飼料和燃料方面的潛力

發表迴響 取消回覆

這個網站採用 Akismet 服務減少垃圾留言。進一步了解 Akismet 如何處理網站訪客的留言資料。

More results...

Generic filters
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in excerpt
Filter by 分類
網站公告
Featured
限時免費
ESET NOD32
WINDOWS 10 &11 INSIDER PREVIEW
Windows 軟件下載
系統軟件
辦公軟件
圖像處理
影音媒體
網絡軟件
應用軟件
Mac 軟件下載
安卓軟件下載
網絡資訊
Mac資訊
Linux資訊
VPS資訊
NASA資訊
金融資訊
WhatsApp Stickers教學
WordPress資訊
WeChat資訊
PHP資訊
Plesk資訊
TensorFlow
教學資源
開源程序
網頁工具
SEO工具
醫療健康
旅遊及消閒
其他資訊
Content from
Content to
2023 年 1 月
一 二 三 四 五 六 日
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  
« 12 月   2 月 »

分類

  • 網站公告
  • 限時免費
  • ESET NOD32
  • WINDOWS 10 &11 INSIDER PREVIEW
  • Windows 軟件下載
  • 系統軟件
  • 辦公軟件
  • 圖像處理
  • 影音媒體
  • 網絡軟件
  • 應用軟件
  • Mac 軟件下載
  • 安卓軟件下載
  • 網絡資訊
  • Mac資訊
  • Linux資訊
  • VPS資訊
  • NASA資訊
  • WhatsApp Stickers教學
  • WordPress資訊
  • WeChat資訊
  • PHP資訊
  • Plesk資訊
  • TensorFlow
  • 教學資源
  • 開源程序
  • 網頁工具
  • SEO工具
  • 醫療健康
  • 旅遊及消閒
  • 其他資訊

彙整

近期文章

  • 維基百科預覽代表“所有人類知識的聲音”的音頻標識正式版本製作中 2023-03-29
  • Google計劃在搜索結果頁面中分享高溫警報 2023-03-29
  • 宣稱能跑100公里男子網購電動車續航打折:法院判退一賠三 2023-03-29
  • 媒體創建工具的替代方案使下載Windows 10和11的ISO變得更加容易 2023-03-29
  • GPT-5可能真正使ChatGPT與人類無法區分 2023-03-29
  • 駕車衝撞興安市蘋果德比街零售店的司機被起訴二級謀殺 2023-03-29
  • 德國掀桌歐盟讓步“2035禁燃令”為何不再禁燃油車? 2023-03-29
  • 日本福島核電站1號機組底座已熔化鋼筋裸露在外 2023-03-29
  • 外觀酷似飛天茅台:茅台推出瓶裝冰淇淋 2023-03-29
  • iPhone 15 Pro的固態按鈕在電池耗盡時可能仍然可以工作 2023-03-29

熱門文章與頁面︰

  • DP vs HDMI 誰才是遊戲玩家最佳選擇?
  • Explorer Patcher:讓Windows 11恢復Windows 10的行為特徵
  • Autodesk AutoCAD 2021 正式版註冊版-簡體/繁體中文/英文版
  • 打車叫到特斯拉不會開門很尷尬?官方介紹開關門方法
  • ESET NOD32 LICENSE KEY (UPDATED 2023-01-17)
  • 世界上有多少個國家
  • 一鍵GHOST v2020.07.20 正式版-硬盤版/光盤版/優盤版/軟盤版
  • Windows 10玩遊戲死機重置顯卡驅動的秘籍你知道嗎?
  • NVIDIA H100 Hopper加速計算卡上市:配備80GB顯存價格超24萬元
  • 下載WINDOWS10 登入畫面的圖片 (WINDOWS焦點)

投遞稿件

歡迎各界人士投遞稿件到admin@wongcw.com

請提供以下資料:

1.你的名字

2.你的電郵

3.分類目錄

4.文章標題

5.文章摘要

6.文章內容

7.文章來源

 

聯繫我們

查詢,投稿,商務合作:
​admin@wongcw.com
​技術支援:
​support@wongcw.com
​客户服務:
​cs@wongcw.com

QQ群:833641851

快帆

MALUS

極度掃描

DMCA.com Protection Status

WONGCW 網誌

  • 免責聲明
  • 捐助我們
  • ThemeNcode PDF Viewer
  • ThemeNcode PDF Viewer SC
  • Events

服務器提供

本站使用之服務器由ikoula提供。

聯繫我們

查詢,投稿,商務合作:
​admin@wongcw.com
​技術支援:
​support@wongcw.com
​客户服務:
​cs@wongcw.com

QQ群:833641851

© 2023   All Rights Reserved.